Нитрат алюминия, азотнокислый алюминий — Al(NO3)3, неорганическое соединение, алюминиевая соль азотной кислоты.
[Al+3].O=[N+]([O-])[O-].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O
1S/Al.3NO3/c;3*2-1(3)4/q+3;3*-1
JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N
Помимо собственно безводного нитрата, у алюминия существуют и основные нитраты: AlOH(NO3)2 и Al(OH)2NO3, а также ряд гидратированных солей Al(NO3)3•xH2O (х = 4, 6, 8, 9), среди которых наиболее стабилен нонагидрат: Al(NO3)3•9H2O.
Физические свойства
Безводный нитрат алюминия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое, чрезвычайно гигроскопичное вещество, дымящее на воздухе. Хорошо растворим в холодной воде (63,7 % при 25 °C) и полярных органических растворителях. Температура плавления 66 °C (с разложением), в вакууме возгоняется при 50 °C.
Нонагидрат Al(NO3)3•9H2O — белые кристаллы, расплывающееся на воздухе, с моноклинной структурой (a=1,086 нм, b=0,959 нм, c=1,383 нм, β=95,15°, z=4, пространственная группа P21/a). При нагревании чуть выше температуры плавления (73,6 °C) теряет сперва одну, а затем ещё две молекулы воды.
Получение нитрата ртути(II). Красивые опыты.
Плотность водного раствора нитрата алюминия при 18 °C:
| Плотность, г/л | 1006,5 | 1014,4 | 1030,5 | 1046,9 | 1063,8 | 1081,1 | 1098,9 | 1117,1 |
| 1135,7 | 1154,9 | 1174,5 | 1215,3 | 1258,2 | 1280,5 | 1303,6 | — |
Химические свойства
- При растворении в воде подвергается гидролизу:
- Вступает в реакцию со щелочами:
- При нагревании разлагается :
- Нитрат алюминия является сильным окислителем — его безводная форма со взрывом реагирует со многими органическими растворителями (например: с диэтиловым эфиром и бензолом).
Получение
Лабораторные методы
В лаборатории водный раствор нитрата алюминия получают растворением алюминия в разбавленной азотной кислоте:
Альтернативный метод заключается во взаимодействии гидроксида алюминия с азотной кислотой:
Наконец, искомую соль можно получить обменной реакцией сульфата алюминия с нитратом бария или свинца:
Из водного раствора посредством кристаллизации выделяют нонагидрат нитрата алюминия. Кристаллогидраты с меньшим количеством воды получают из водных растворов азотной кислоты.
Безводный нитрат алюминия можно получить реакцией кристаллогидрата с избытком оксидом азота (V) (реакция (1)) или безводного хлорида алюминия с нитратом хлора (реакция (2)):
Промышленное производство
В промышленности безводный нитрат алюминия получают взаимодействием оксида или гидроксида алюминия с оксидом азота (V):
Теперь скуплю всю стружку! Это ЗОЛОТО, а не мусор!
В случае использования бромида алюминия в качестве исходного сырья для синтеза, реакция идёт в две стадии:
Применение
Соединение используется в текстильной промышленности как протрава при крашении тканей, для дубления кожи, в производстве нитей накаливания, в качестве катализатора при очистке нефти, антикоррозионного агента; в производстве изоляционных бумаг, нагревательных элементах, антиперспирантов; в ядерной физике.
Опасность
ЛД50 (крысы, перорально) = 4,28 г/кг.
Источник: chemicalportal.ru
Нитрат алюминия
Нитрат алюминия, азотнокислый алюминий — Al(NO3)3, неорганическое соединение, алюминиевая соль азотной кислоты.
Помимо собственно безводного нитрата, у алюминия существуют и основные нитраты: AlOH(NO3)2 и Al(OH)2NO3, а также ряд гидратированных солей Al(NO3)3•xH2O (х = 4, 6, 8, 9), среди которых наиболее стабилен нонагидрат: Al(NO3)3•9H2O.
Физические свойства
Безводный нитрат алюминия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое, чрезвычайно гигроскопичное вещество, дымящее на воздухе. Хорошо растворим в холодной воде (63,7 % при 25 °C) и полярных органических растворителях. Температура плавления 66 °C (с разложением), в вакууме возгоняется при 50 °C.
Нонагидрат Al(NO3)3•9H2O — белые кристаллы, расплывающееся на воздухе, с моноклинной структурой (a=1,086 нм, b=0,959 нм, c=1,383 нм, β=95,15°, z=4, пространственная группа P21/a). При нагревании чуть выше температуры плавления (73,6 °C) теряет сперва одну, а затем ещё две молекулы воды.
Плотность водного раствора нитрата алюминия при 18 °C:
| Плотность, г/л | 1006,5 | 1014,4 | 1030,5 | 1046,9 | 1063,8 | 1081,1 | 1098,9 | 1117,1 |
| 1135,7 | 1154,9 | 1174,5 | 1215,3 | 1258,2 | 1280,5 | 1303,6 | — |
Химические свойства
- При растворении в воде подвергается гидролизу:
- Вступает в реакцию со щелочами:
- При нагревании разлагается:
- Нитрат алюминия является сильным окислителем — его безводная форма со взрывом реагирует со многими органическими растворителями (например: с диэтиловым эфиром и бензолом).
Получение
Лабораторные методы
В лаборатории водный раствор нитрата алюминия получают растворением алюминия в разбавленной азотной кислоте:
Альтернативный метод заключается во взаимодействии гидроксида алюминия с азотной кислотой:
Наконец, искомую соль можно получить обменной реакцией сульфата алюминия с нитратом бария или свинца:
Из водного раствора посредством кристаллизации выделяют нонагидрат нитрата алюминия. Кристаллогидраты с меньшим количеством воды получают из водных растворов азотной кислоты.
Безводный нитрат алюминия можно получить реакцией кристаллогидрата с избытком оксидом азота V (реакция (1)) или безводного хлорида алюминия с нитратом хлора (реакция (2)):
Промышленное производство
В промышленности безводный нитрат алюминия получают взаимодействием оксида или гидроксида алюминия с оксидом азота V:
В случае использования бромида алюминия в качестве исходного сырья для синтеза, реакция идёт в две стадии:
Применение
Соединение используется в текстильной промышленности как протрава при крашении тканей, для дубления кожи, в производстве нитей накаливания, в качестве катализатора при очистке нефти, антикоррозионного агента; в производстве изоляционных бумаг, нагревательных элементах, антиперспирантов; в ядерной физике.
Опасность
ЛД50 (крысы, перорально) = 4,28 г/кг.
Соединения алюминия
- Алюминий (Al)
- Алюминиевая пудра
- Арсенат алюминия (AlAsO4) Алюминий мышьяковокислый
- Арсенид алюминия (AlAs) Алюминий мышьяковистый
- Ацетат алюминия (Al(CH3COO)3) Алюминий уксуснокислый
- Бромид алюминия (AlBr3) Алюминий бромистый
- Гидрид алюминия (AlH3) Алюминий водородистый
- Гидроксид алюминия (Al(OH)3) Гидроокись алюминия
- Гидроксохлорид алюминия (Aln(OH)(3n-m)Clm)
- Йодид алюминия (AlI3) Алюминий йодистый
- Карбид алюминия (Al4C3) Ацетиленид алюминия
- Метагидроксид алюминия (AlO(OH)) Оксигидроксид алюминия
- Монооксид алюминия (AlO)
- Нитрат алюминия (Al(NO3)3) Алюминий азотнокислый
- Нитрид алюминия (AlN) Алюминий азотистый
- Оксид алюминия (Al2O3) Алюминий оксиь
- Оксинитрид алюминия (AlON) Прозрачный алюминий
- Селенид алюминия (Al2Se3) Алюминий селенистый
- Силикат алюминия (Al2O3·SiO2) Алюминий кремнекислый
- Сульфат алюминия (Al2(SO4)3) Алюминий сернокислый
- Сульфат алюминия-аммония (NH4Al(SO4)2) Алюмоаммонийные квасцы
- Сульфат алюминия-калия (KAl(SO4)2) Алюмокалиевые квасцы
- Сульфат алюминия-натрия (NaAl(SO4)2) Алюмонатриевые квасцы
- Сульфат алюминия-рубидия (RbAl(SO4)2) Алюморубидиевые квасцы
- Сульфат алюминия-таллия (TlAl(SO4)2) Алюмоталлиевые квасцы
- Сульфат алюминия-цезия (CsAl(SO4)2) Алюмоцезиевые квасцы
- Сульфид алюминия (Al2S3) Алюминий сернистый
- Тетрагидридоборат алюминия (Al[BH4]3) Боргидрид алюминия
- Трифенилалюминий (Al(C6H5)3)
- Трифторид алюминия (AlF3) Алюминий фтористый (Фторид алюминия)
- Триэтилалюминий (Al(C2H5)3)
- Фосфат алюминия (AlPO4) Алюминий фосфорнокислый
- Фосфид алюминия (AlP) Алюминий фосфористый
- Хлорат алюминия (Al(ClO3)3) Алюминий хлорноватокислый
- Хлорид алюминия (AlCl3) Алюминий хлористый
Источник: chem.ru
Задачи на неполное разложение
Задачи на частичное разложение — это задачи, в которых исходное вещество распадается только частично, то есть часть исходного вещества остается. При разложении твердого вещества может образоваться новый твердый продукт, но также остается часть исходного реагента, который не разложился. Это необходимо учитывать при составлении химических реакций.
По сути, это одна из разновидностей задач на материальный баланс.
Рассмотрим несколько примеров решения задач на частичное разложение из реальных ЕГЭ по химии.
1. При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. При этом выделилось 10,08 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. Для полного растворения образовавшегося твёрдого остатка необходимо затратить 60 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался тетрагидроксоалюминат натрия.
Определите массу исходного образца нитрата алюминия.
Решение:
Реакция разложения нитрата алюминия:
Из условия известно, что распалась только часть исходного вещества.
Количество вещества смеси газов:
nсм = V/Vm = 10,08 л/22,4 л/моль = 0,45 моль
Примем количество образовавшегося кислорода за х моль:
n(О2) = x моль
тогда количество вещества оксида азота (IV) равно 4х моль:
n(NО2) = 4x моль
Количество образовавшегося оксида алюминия:
Количество и масса разложившегося нитрата алюминия:
mразлож(Al(NО3)3) = n·M = 0,12 моль · 213 г/моль = 25,56 г
С гидроксидом натрия реагирует и образовавшийся оксид алюминия, и остаток нитрата алюминия:
Определим массу и количество вещества гидроксида натрия:
m(NaOH) = ω(NaOH)·mр-ра(NaOH) = 0,40 ·60 г = 24 г
n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 24 г/40 г/моль = 0,6 моль
Определим количество гидроксида натрия, который потребуется для растворения оксида алюминия во второй реакции:
n2(NaOH) = 2n(Al2О3) = 2·0,06 моль = 0,12 моль
Тогда в первой реакции будет израсходовано:
n1(NaOH) = n(NaOH) – n2(NaOH) = 0,6 моль – 0,12 моль = 0,48 моль
Количество неразложившегося нитрата алюминия, который затем растворится в щелочи в первой реакции:
nнеразлож.(Al(NО3)3) = 1/4·n1(NaOH) = 1/4·0,48 моль = 0,12 моль
Масса этого неразложившегося нитрата алюминия:
mнеразлож.(Al(NО3)3) = nнеразлож.(Al(NО3)3)·M = 0,12 моль·213 г/моль = 25,56 г.
Масса исходного нитрата алюминия:
2. При нагревании карбоната магния часть вещества разложилась. При этом выделилось 5,6 л газа и образовалось 18,4 г твёрдого остатка. Остаток растворили в 365 г соляной кислоты, при этом массовая доля кислоты в конечном растворе составила 2,9%. Вычислите массовую долю соляной кислоты в исходном растворе.
Ответ: w(HCl) = 10%
3. При нагревании хлората калия (KClO3) в присутствии катализатора часть вещества разложилась. При этом выделилось 6,72 л (н.у.) газа и образовался твёрдый остаток массой 16 г. К остатку добавили 170 г 30%-ного раствора нитрата серебра. Определите массовую долю нитрата серебра в полученном растворе. (KClO3 и AgClO3 растворимы в воде.)
Ответ: w(AgNO3) = 10,8%
4. При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. При этом выделилось 10,08 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. Масса твёрдого остатка составила 69,36 г. К этому остатку последовательно добавили 100 мл воды и 240 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе.
Ответ: w(NaOH) = 3,8%
5. При нагревании образца нитрата меди(II) часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток массой 50,8 г. К остатку добавили 150 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался раствор с массой 159 г и массовой долей гидроксида натрия 13,84%. Определите объём смеси газов (в пересчёте на н.у.), выделившихся в результате частичного разложения нитрата меди(II).
Ответ: V(смеси газов) = 22,4 л
6. При нагревании образца нитрата серебра часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток массой 88 г. К этому остатку добавили 200 г 20%-ного раствора соляной кислоты. При этом образовался раствор массой 205,3 г с массовой долей соляной кислоты 15,93%. Определите объём смеси газов (в пересчёте на н.у.), выделившихся в результате частичного разложения нитрата серебра.
Ответ: V(смеси газов) = 16,8 л
7. При нагревании образца карбоната бария часть вещества разложилась. При этом выделилось 1,12 л (н.у.) газа. Масса твёрдого остатка составила 27,35 г. Этот остаток добавили к 73 г 30%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю кислоты в полученном растворе.
Ответ: w(HCl) = 11,4%
8. При нагревании образца нитрата цинка часть вещества разложилась. При этом выделилось 5,6 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. Масса твёрдого остатка составила 64,8 г. Остаток полностью растворили в минимальном объёме 28%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю нитрата натрия в полученном растворе.
Ответ: w(NaNO3) = 19,26%
9. При нагревании образца нитрата серебра часть вещества разложилась. При этом выделилось 6,72 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. Масса твёрдого остатка составила 25 г. К этому остатку последовательно добавили 50 мл воды и 18,25 г 20%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.
Ответ: w(HCl) = 4,2%
10. При нагревании образца нитрата меди(II) массой 94 г часть вещества разложилась. При этом выделилось 11,2 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. К полученному твёрдому остатку добавили 292 г 10%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.
Ответ: w(HCl) = 4%
11. При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток массой 15,4 г. Этот остаток прореагировал с 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массу исходного образца нитрата магния и объём смеси газов (в пересчёте на н.у.), выделившихся при частичном разложении нитрата магния.
Ответ: m(Mg(NO3)2) = 37 г, V(смеси газов) = 11,2 л
12. При нагревании образца карбоната бария часть вещества разложилась, при этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. К образовавшемуся твёрдому остатку последовательно добавили 100 мл воды и 200 г 20%-ного раствора сульфата натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.
Ответ: w(NaOH) = 5,6%
13. Оксид меди(II) массой 16 г нагрели в присутствии водорода объёмом 3,36 л (н.у.). При этом водород прореагировал полностью. Полученный твёрдый остаток растворили в 535,5 г 20%-ного раствора азотной кислоты, при этом наблюдали выделение бесцветного газа. Определите массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе.
Ответ: w(HNO3) = 13,84%
14. При нагревании образца нитрата железа(III) часть вещества разложилась. При этом образовалось 88,6 г твёрдого остатка. Этот остаток может прореагировать с 225 г 16%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массу исходного образца нитрата железа(III) и объём выделившейся смеси газов (в пересчёте на н.у.).
Ответ: m(Fe(NO3)3) = 121 г, V(смеси газов) = 16,8 л
15. При нагревании образца гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась. При этом выделилось 0,448 л (н.у.) углекислого газа и образовалось 4,64 г твёрдого безводного остатка. Остаток добавили к 0,15%-ному раствору гидроксида кальция. При этом в полученном растворе не осталось ионов кальция и карбонат-анионов.
Определите массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе.
Ответ: w(NaOH) = 0,11%
16. При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа. Масса твёрдого остатка составила 41,2 г. Этот остаток добавили к 465,5 г раствора соляной кислоты, взятой в избытке. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
Ответ: w(CaCl2) = 11,2%
17. При нагревании образца нитрата магния массой 44,4 г часть вещества разложилась. При этом выделилось 13,44 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. К полученному твёрдому остатку добавили 124,1 г 20%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.
Ответ: w(HCl) = 5,1%
18. При нагревании образца нитрата меди(II) часть вещества разложилась. При этом выделилось 5,6 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. Масса твёрдого остатка составила 26,8 г. К этому остатку последовательно добавили 50 мл воды и 10%-ный раствор гидроксида натрия в количестве, необходимом для полного осаждения ионов меди. Определите массовую долю нитрата натрия в образовавшемся растворе.
Ответ: w(NaNO3) = 12,2%
19. При нагревании образца нитрата меди(II) часть вещества разложилась. При этом выделилось 2,8 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. Масса твёрдого остатка составила 32,2 г. К этому остатку последовательно добавили 50 мл воды и 160 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе.
Ответ: w(NaOH) = 1,8%
20. При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. При этом выделилось 6,72 л (в пересчёте на н.у.) смеси газов. Масса твёрдого остатка составила 25,38 г. Остаток полностью растворили в необходимом для реакции минимальном объёме 24%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался тетрагидроксоалюминат натрия.
Определите массовую долю нитрата натрия в полученном растворе.
Ответ: w(NaNO3) = 24,2%
21. При нагревании образца гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа и образовалось 63,2 г твёрдого безводного остатка. К полученному остатку добавили минимальный объём 20%-ного раствора соляной кислоты, необходимый для полного выделения углекислого газа. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.
Ответ: w(NaCl) = 26,8%
22. При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток массой 53,6 г. К остатку добавили 200 г 24%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался раствор с массой 206,4 г и массовой долей гидроксида натрия 15,5%. Определите объём смеси газов (в пересчёте на н.у.), выделившихся в результате частичного разложения нитрата магния.
Ответ: V(смеси газов) = 33,6 л
23. При нагревании образца карбоната бария часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа и образовалось 50 г твёрдого остатка. К остатку последовательно добавили 100 мл воды и 200 г 20%-ного раствора сульфата натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.
Ответ: w(NaOH) = 5,6%
25. При нагревании образца нитрата железа(III) часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 58 г обработали 267 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. При этом массовая доля щёлочи в растворе уменьшилась вдвое.
Вторую часть массой 29 г растворили в 126 г 10%-ного раствора азотной кислоты. Вычислите массовую долю соли в образовавшемся растворе.
26. При нагревании образца нитрата меди(II) часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 59 г обработали 127,5 г 25,1%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался раствор с массовой долей щёлочи 8%.
Вторую часть массой 23,6 г растворили в 245 г 10%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе
27. При нагревании образца нитрата цинка часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 27 г обработали 87,2 г 20%-ного раствора сульфида натрия. При этом массовая доля сульфида натрия в растворе уменьшилась вдвое.
Вторую часть массой 81 г добавили к 202,5 г 40%-ного раствора бромоводородной кислоты. Вычислите массовую долю бромоводородной кислоты в образовавшемся растворе.
28. При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 73,2 г добавили к 663,6 г 15%-ного раствора карбоната натрия. При этом массовая доля соды в растворе уменьшилась в полтора раза.
Вторую часть массой 24,4 г растворили при нагревании в 245 г 20%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе.
29. При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом масса карбоната кальция в образовавшемся твёрдом остатке оказалась в 1,4 раза больше массы оксида кальция. Остаток добавили к 640 г 25%-ной соляной кислоты. В результате массовая доля кислоты в растворе уменьшилась вдвое.
Вычислите объём газа (в пересчёте на н.у.), выделившегося в результате частичного разложения карбоната кальция.
Источник: chemege.ru